Croyances relatives à l'éducation à la citoyenneté d'étudiantes et d'étudiants québécois en formation initiale en enseignement au secondaire

La présente thèse part du fait que résoudre le rapport entre soi, les autres et les règles sociales dans le cadre de la mégacité qu'est l'État est une préoccupation d'actualité, qui implique non seulement la construction d'un objet (l'éducation à la citoyenneté), mais aussi la détermination d'une perspective par rapport à cet objet. Elle expose les croyances d'étudiantes et d'étudiants en formation initiale en enseignement au secondaire relatives à l'éducation à la citoyenneté de façon particulière: (1) en révélant la relation entretenue par ces personnes avec ce nouvel objet d'enseignement qu'est l'éducation à la citoyenneté; (2) en décrivant leurs croyances en rapport avec des enjeux sous-jacents à l'éducation à la citoyenneté; et (3) en discernant la perspective émergente de ces croyances envers l'éducation à la citoyenneté. À travers la recension des écrits, nous avons relevé les caractéristiques suivantes de la relation visée: Sur le plan de l'objet, l'éducation à la citoyenneté présente: (a) une disparité de contenus qui mettent à jour différents rapports liés à des enjeux -- la mondialisation, le pluralisme, la judiciarisation, la laïcité et la démocratisation; (b) un système de régulation sociale qui est propre à chaque société (l'économie, le droit, la religion, la morale, l'éthique, le savoir) et de régulation institutionnelle (l'État, le MEQ, l'école, l'université) qui oriente le choix des rapports pour la gestion de ces enjeux; (c) une visée commune d'intégration sociale dans les documents gouvernementaux sur laquelle la recension des écrits a permis de discerner six orientations: l'orientation assimilationniste, la cohabitation identitaire, l'orientation conciliatrice, l'intégration additive, l'orientation transculturelle et l'orientation de la conscientisation. Sur le plan de la personne, l'étudiante ou l'étudiant en formation initiale en enseignement est membre d'une faculté d'éducation, détentrice de croyances et porteuse de trois rôles potentiels: (a) un premier rôle d'agent du système éducatif en lien avec la reproduction sociale; (b) un second rôle d'acteur de la dynamique sociale en lien avec l'intervention sociale et le concept d'empowerment et en lien avec l'action sociale et le concept d'émancipation; (c) un troisième rôle d'auteur de sa propre vie en lien avec les différentes dimensions de l'identité; (d) un principe d'autonomie (personnelle et professionnelle) nécessaire pour permettre l'interrelation des trois rôles."--Résumé abrégé par UMI.

Développement d’un système d’actionnement utilisant la combustion d’une source d’énergie chimique pour la robotique mobile

Les systèmes d’actionnement couramment utilisés sur les systèmes de robotiques mobiles tels que les exosquelettes ou les robots marcheurs sont majoritairement électriques. Les batteries couplées à des moteurs électriques souffrent toutefois d’une faible densité de stockage énergétique et une faible densité de puissance, ce qui limite l’autonomie de ces dispositifs pour une masse de système donnée. Une étude comparative des systèmes d’actionnement potentiels a permis de déterminer que l’utilisation d’une source d’énergie chimique permettait d’obtenir une densité de stockage énergétique supérieure aux batteries. De plus, il a été déterminé que l’utilisation de la combustion directement dans un actionneur pneumatique souple permettrait d’obtenir une densité de puissance beaucoup plus élevée que celle des moteurs électriques. La conception, la fabrication et la caractérisation de plusieurs types d’actionneurs pneumatiques pressurisés directement par la combustion d’une source d’énergie chimique ont permis d’évaluer la faisabilité de l’approche, dans un contexte de robotique mobile, plus précisément pour des tâches de locomotion. Les paramètres permettant d’obtenir une efficacité énergétique élevée ont été étudiés. Il a été démontré que le ratio de compression et le ratio d’expansion doivent être optimisés. De plus, comme les pertes thermiques sont le mécanisme de perte dominant, le ratio d’équivalence devrait être réduit au minimum. Parmi les carburants usuels, l’hydrogène permet d’atteindre les valeurs de ratio d’équivalence les plus faibles, ce qui en fait un choix de carburant idéal. Les résultats expérimentaux ont été utilisés pour corréler un modèle analytique d’un actionneur pneumatique à combustion. Ce modèle analytique est par la suite utilisé pour vérifier la faisabilité théorique de l’utilisation de l’approche d’actionnement pour fournir la puissance à un dispositif d’assistance à la locomotion.

Modélisation de la sécurité des tâches coopératives humain-robot

L’interaction physique humain-robot est un domaine d’étude qui s’est vu porter beaucoup d’intérêt ces dernières années. Une optique de coopération entre les deux entités entrevoit le potentiel d’associer les forces de l’humain (comme son intelligence et son adaptabilité) à celle du robot (comme sa puissance et sa précision). Toutefois, la mise en service des applications développées reste une opération délicate tant les problèmes liés à la sécurité demeurent importants. Les robots constituent généralement de lourdes machines capables de déplacements très rapides qui peuvent blesser gravement un individu situé à proximité. Ce projet de recherche aborde le problème de sécurité en amont avec le développement d’une stratégie dite "pré-collision". Celle-ci se caractérise par la conception d’un système de planification de mouvements visant à optimiser la sécurité de l’individu lors de tâches d’interaction humain-robot dans un contexte industriel. Pour ce faire, un algorithme basé sur l’échantillonnage a été employé et adapté aux contraintes de l’application visée. Dans un premier temps, l’intégration d’une méthode exacte de détection de collision certifie que le chemin trouvé ne présente, a priori, aucun contact indésirable. Ensuite, l’évaluation de paramètres pertinents introduit notre notion de sécurité et définit un ensemble d’objectifs à optimiser. Ces critères prennent en compte la proximité par rapport aux obstacles, l’état de conscience des êtres humains inclus dans l’espace de travail ainsi que le potentiel de réaction du robot en cas d'évènement imprévu. Un système inédit de combinaison d’objectifs guide la recherche et mène à l’obtention du chemin jugé comme étant le plus sûr, pour une connaissance donnée de l’environnement. Le processus de contrôle se base sur une acquisition minimale de données environnementales (dispositif de surveillance visuelle) dans le but de nécessiter une installation matérielle qui se veut la plus simple possible. Le fonctionnement du système a été validé sur le robot industriel Baxter.

Évolution des aptitudes physiques et motrices d’élèves-athlètes inscrits dans un programme de spécialisation sportive et d’élèves-athlètes inscrits dans un programme de diversification sportive.

Résumé : L’entrainement sportif est « un processus de perfectionnement de l’athlète dirigé selon des principes scientifiques et qui, par des influences planifiées et systématiques (charges) sur la capacité de performance, vise à mener le sportif vers des performances élevées et supérieures dans un sport ou une discipline sportive » (Harre, 1982). Un entrainement sportif approprié devrait commencer dès l’enfance. Ainsi, le jeune sportif pourrait progressivement et systématiquement développer son corps et son esprit afin d’atteindre l’excellence sportive (Bompa, 2000; Weineck, 1997). Or plusieurs entraineurs, dans leur tentative de parvenir à des résultats de haut niveau rapidement, exposent les jeunes athlètes à une formation sportive très spécifique et rigoureuse, sans prendre le temps de développer convenablement les aptitudes physiques et motrices et les habiletés motrices fondamentales sous-jacentes aux habiletés sportives spécifiques (Bompa, 2000), d’où l’appellation « spécialisation hâtive ». Afin de contrer les conséquences néfastes de la spécialisation hâtive, de nouvelles approches d’entrainement ont été proposées. Une des façons d’y arriver consisterait notamment à pratiquer différents sports en bas âge (Fraser-Thomas, Côté et Deakin, 2008; Gould et Carson, 2004; Judge et Gilreath, 2009; LeBlanc et Dickson, 1997; Mostafavifar, Best et Myer, 2013), d’où l’appellation « diversification sportive ». Plusieurs organisations sportives et professionnelles ont décidé de valoriser et de mettre en place des programmes basés sur la diversification sportive (Kaleth et Mikesky, 2010). C’est donc à la suite d’une prise de conscience des effets néfastes de la spécialisation hâtive que des professionnels de l’activité physique d’une école secondaire du Québec (éducateur physique, kinésiologue et agent de développement sportif) ont mis en place un programme multisports-études novateur au premier cycle du secondaire, inspiré des sciences du sport et des lignes directrices du modèle de développement à long terme de l’athlète (DLTA) (Balyi, Cardinal, Higgs, Norris et Way, 2005). Le présent projet de recherche porte sur le développement des aptitudes physiques et motrices chez de jeunes sportifs inscrits à un programme de spécialisation sportive et de jeunes sportifs inscrits à un programme de diversification sportive à l’étape « S’entrainer à s’entrainer » (12 à 16 ans) du modèle de développement à long terme de l’athlète (Balyi et al., 2005). L’objectif principal de cette étude est de rendre compte de l’évolution des aptitudes physiques et motrices de jeunes élèves-athlètes inscrits, d’une part, à un programme sport-études soccer (spécialisation) et, d’autre part, à un programme multisports-études (diversification). Plus spécifiquement, cette étude tente de (a) dresser un portrait détaillé de l’évolution des aptitudes physiques et motrices des élèves-athlètes de chaque programme et de faire un parallèle avec la planification annuelle de chaque programme sportif et (b) de rendre compte des différences d’aptitudes physiques et motrices observées entre les deux programmes. Le projet de recherche a été réalisé dans une école secondaire de la province de Québec. Au total, 53 élèves-athlètes de première secondaire ont été retenus pour le projet de recherche selon leur volonté de participer à l’étude, soit 23 élèves-athlètes de première secondaire inscrits au programme sport-études soccer et 30 élèves-athlètes de première secondaire inscrits au programme multisports-études. Les élèves-athlètes étaient tous âgés de 11 à 13 ans. Treize épreuves standardisées d’aptitudes physiques et motrices ont été administrées aux élèves-athlètes des deux programmes sportifs en début, en milieu et en fin d’année scolaire. Le traitement des données s’est effectué à l’aide de statistiques descriptives et d’une analyse de variance à mesures répétées. Les résultats révèlent que (a) l’ensemble des aptitudes physiques et motrices des élèves-athlètes des deux programmes sportifs se sont améliorées au cours de l’année scolaire, (b) il est relativement facile de faire un parallèle entre l’évolution des aptitudes physiques et motrices des élèves-athlètes et la planification annuelle de chaque programme sportif, (c) les élèves-athlètes du programme multisports-études ont, en général, des performances semblables à celles des élèves-athlètes du programme sport-études soccer et (d) les élèves-athlètes du programme sport-études soccer ont, au cours de l’année scolaire, amélioré davantage leur endurance cardiorespiratoire, alors que ceux du programme multisports-études ont amélioré davantage (a) leur vitesse segmentaire des bras, (b) leur agilité à l’épreuve de course en cercle et (c) leur puissance musculaire des membres inférieurs, confirmant ainsi que les aptitudes physiques et motrices développées chez de jeunes athlètes qui se spécialisent tôt sont plutôt spécifiques au sport pratiqué (Balyi et al., 2005; Bompa, 1999; Cloes, Delfosse, Ledent et Piéron, 1994; Mattson et Richards, 2010), alors que celles développées à travers la diversification sportive sont davantage diversifiées (Coakley, 2010; Gould et Carson, 2004; White et Oatman, 2009). Ces résultats peuvent s’expliquer par (a) la spécificité ou la diversité des tâches proposées durant les séances d’entrainement, (b) le temps consacré à chacune de ces tâches et (c) les exigences reliées à la pratique du soccer comparativement aux exigences reliées à la pratique de plusieurs disciplines sportives. Toutefois, les résultats obtenus restent complexes à interpréter en raison de différents biais : (a) la maturation physique, (b) le nombre d’heures d’entrainement effectué au cours de l’année scolaire précédente, (c) le nombre d’heures d’entrainement offert par les deux programmes sportifs à l’étude et (d) les activités physiques et sportives pratiquées à l’extérieur de l’école. De plus, cette étude ne permet pas d’évaluer la qualité des interventions et des exercices proposés lors des entrainements ni la motivation des élèves-athlètes à prendre part aux séances d’entrainement ou aux épreuves physiques et motrices. Finalement, il serait intéressant de reprendre la présente étude auprès de disciplines sportives différentes et de mettre en évidence les contributions particulières de chaque discipline sportive sur le développement des aptitudes physiques et motrices de jeunes athlètes.

Synthèse de titanates de lithium nanostructurés par plasma inductif pour les batteries lithium-ion

Le marché des accumulateurs lithium-ion est en expansion. Cette croissance repose partiellement sur la multiplication des niches d’utilisation et l’amélioration constante de leurs performances. En raison de leur durabilité exceptionnelle, de leur faible coût, de leur haute densité de puissance et de leur fiabilité, les anodes basées sur les titanates de lithium, et plus particulièrement le spinelle Li4Ti5O12, présentent une alternative d’intérêt aux matériaux classiques d’anodes en carbone pour de multiples applications. Leur utilisation sous forme de nanomatériaux permet d’augmenter significativement la puissance disponible par unité de poids. Ces nanomatériaux ne sont typiquement pas contraints dans une direction particulière (nanofils, nanoplaquettes), car ces formes impliquent une tension de surface plus importante et requièrent donc généralement un mécanisme de synthèse dédié. Or, ces nanostructures permettent des réductions supplémentaires dans les dimensions caractéristiques de diffusion et de conduction, maximisant ainsi la puissance disponible, tout en affectant les propriétés habituellement intrinsèques des matériaux. Par ailleurs, les réacteurs continus reposant sur la technologie du plasma thermique inductif constituent une voie de synthèse démontrée afin de générer des volumes importants de matériaux nanostructurés. Il s’avère donc pertinent d’évaluer leur potentiel dans la production de titanates de lithium nanostructurés. La pureté des titanates de lithium est difficile à jauger. Les techniques de quantification habituelles reposent sur la fluorescence ou la diffraction en rayons X, auxquelles le lithium élémentaire se prête peu ou pas. Afin de quantifier les nombreuses phases (Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, Li2TiO3, TiO2, Li2CO3) identifiées dans les échantillons produits par plasma, un raffinement de Rietveld fut développé et validé. La présence de γ-Li2TiO3 fut identifiée, et la calorimétrie en balayage différentiel fut explorée comme outil permettant d’identifier et de quantifier la présence de β-Li2TiO3. Différentes proportions entre les phases produites et différents types de morphologies furent observés en fonction des conditions d’opération du plasma. Ainsi, des conditions de trempe réductrice et d’ensemencement en Li4Ti5O12 nanométrique semblent favoriser l’émergence de nanomorphologies en nanofils (associés à Li4Ti5O12) et en nanoplaquette (associées à Li2TiO3). De plus, l’ensemencement et les recuits augmentèrent significativement le rendement en la phase spinelle Li4Ti5O12 recherchée. Les recuits sur les poudres synthétisées par plasma indiquèrent que la décomposition du Li2Ti3O7 produit du Li4Ti5O12, du Li2TiO3 et du TiO2 (rutile). Afin d’approfondir l’investigation de ces réactions de décomposition, les paramètres cristallins du Li2Ti3O7 et du γ-Li2TiO3 furent définis à haute température. Des mesures continues en diffraction en rayon X à haute température furent réalisées lors de recuits de poudres synthétisées par plasma, ainsi que sur des mélanges de TiO2 anatase et de Li2CO3. Celles-ci indiquent la production d’un intermédiaire Li2Ti3O7 à partir de l’anatase et du carbonate, sa décomposition en Li4Ti5O12 et TiO2 (rutile) sur toute la plage de température étudiée, et en Li2TiO3 et TiO2 (rutile) à des températures inférieures à 700°C.

De l'accueil de la jeune fille à la maison de l'AGAPÈ de Sherbrooke (1942-1992) : Jeunes filles sous influences religieuses

Très puissante au Québec, l'action de l'Église catholique du milieu du Me siècle ne se borne pas seulement à la religion. Elle s'étend dans les domaines de l'éducation, de la santé et des services sociaux. Les nombreuses maisons d'enseignement, les hôpitaux de même que les diverses oeuvres charitables sont majoritairement dirigées par des membres du clergé. Au fil des années, devant les transformations de la société québécoise, ces institutions ont été intimement touchées par les répercussions des interventions d’un État toujours plus soucieux d'améliorer la qualité de ses services. L'évolution du catholicisme québécois constitue la trame de fond sur laquelle l'Accueil de la jeune fille de Sherbrooke a développé sa propre histoire. De 1942 à 1992, l'Église se tourne vers différentes ressources pour préserver son influence, son rayonnement et sa puissance dans ce foyer. Au début des années quarante, le cinéma, les mauvaises fréquentations, la danse, les «grills» sont, selon les bien-pensants, des menaces qu'il faut éviter à tout prix. Devant l'urbanisation et l'industrialisation croissantes, l'Église doit réagir. C'est par l'Action catholique spécialisée qu'elle tentera d'influencer différents milieux. À l'Accueil de la jeune fille de Sherbrooke, les responsables jocistes, conseillées par l'aumônier, tentent d'atténuer ces divers problèmes sociaux intensifiés par le développement de la société urbaine et industrielle. En 1956, la direction de l'Accueil est confiée à la Milice du Rosaire, un institut séculier de Chicoutimi. Au contact des Miliciennes, les jeunes pensionnaires approfondissent leurs connaissances sur cette nouvelle forme de vie dans l'Église. En 1969, la communauté des Filles de la Charité du Sacré-Coeur de Jésus prend la relève. La prise en charge de l'Accueil témoigne de la volonté de ces religieuses de s'assurer une place dans le domaine de l'éducation transformé et de favoriser les contacts avec les jeunes filles. À partir de 1979, la mission de la maison se transforme: l'oeuvre doit désormais répondre à l'évolution des problèmes sociaux et de leur traitement. Les nouveaux besoins de la population incitent désormais les Filles de la Charité à mettre l'accent sur la croissance personnelle de l'individu. De 1942 à 1992, la maison du 217 Belvédère Nord à Sherbrooke offre de nombreux services aux jeunes filles: hébergement, service de placement, assistance, protection et réconfort. Par sa succession de propriétaires de même que par les services dispensés, l'Accueil illustre concrètement la capacité de l'Église d'influencer divers milieux et de conserver son emprise.

Modélisation et analyse d'une machine à absorption/compression hybride fonctionnant à partir de rejets thermiques basse température

Les applications de réfrigération sont aujourd’hui majoritairement réalisées par des machines à compression alimentées en électricité. Animées à partir d’une source chaude, l’utilisation de machines à absorption permet d’utiliser très peu d’électricité comparée à une machine à compression et d’utiliser des réfrigérants écologiques. Le faible coefficient de performance et le coût élevé de ces machines est compensé par l’utilisation de rejets thermiques industriels destinés à être rejeté dans l’environnement et donc considérés comme gratuits. Le but de cette étude est de modéliser une machine à absorption hybride, utilisant le couple de fluide eau et ammoniac, en y ajoutant un compresseur ou booster dans la zone haute pression du circuit et d’évaluer ses performances. Cette modification crée une pression intermédiaire au désorbeur permettant de diminuer la température des rejets thermiques exploitables. Une température de rejets réutilisable de 50°C, contre 80°C actuellement, ouvrirait alors la voie à de nouvelles sources communes d’énergie. Le logiciel ASPEN Plus de simulation des procédés a été choisi afin de modéliser en régime permanent le système. Le modèle est en partie validé par l’étude expérimentale d’une machine à absorption commerciale de 10kW pour des applications de climatisation. Cette machine est située au Laboratoire des Technologies de l’Énergie d’Hydro-Québec. Ensuite, une étude de design permet de montrer, à puissance de réfrigération constante, les impacts bénéfiques de la technologie hybride sur le rendement exergétique, mais également sur la taille globale des échangeurs nécessaires. La technologie hybride est alors analysée économiquement face à une machine à absorption chauffée au gaz pour montrer sa rentabilité.

Un micro-bolomètre supraconducteur: de la conception à l'utilisation au laboratoire

Pour augmenter sa compréhension du monde qui l’entoure, le physicien moderne ne cesse de travailler au développement d’outils théoriques ou expérimentaux pour l’aider à répondre à ses questions fondamentales. Une partie de ces chercheurs tente de répondre à une question bien définie, mais simultanément très vague : qu’est-ce que le bruit électro- nique? Guidés par cette idée, certains étudient des dispositifs comme la jonction tunnel ou la jonction Josephson, alors que d’autres travaillent à l’amélioration des méthodes de détection du bruit. Le présent mémoire de maîtrise traite donc de la conception d’un outil de détection bien particulier, le micro-bolomètre supraconducteur de niobium-titane-niobium. La théorie derrière le fonctionnement d’un tel dispositif est expliquée à l’aide d’une comparaison entre un bolomètre conventionnel et un bolomètre supraconducteur. Des concepts comme la sensibilité d’un détecteur, la conductance thermique et la méthode d’utilisation sont présentés. Les étapes du procédé de fabrication sont ensuite explicitées dans les moindres détails. Finalement, les propriétés électroniques d’un tel micro-bolomètre sont analysées à l’aide de la courbe caractéristique courant-tension, de la courbe de transition supraconductrice en température et de dfférentes mesures en réflectométrie. La puissance équivalente de bruit (NEP) mesurée est de l’ordre de 10[indice supérieur −17] W/√Hz et le temps caractéristique de détection est de 1.43 μs. Le dispositif présenté dans ce mémoire a un avantage important par rapport aux bolomètres supraconducteurs généralement utilisés : il ne nécessite pas de courant de polarisation continu pour le mettre en fonctionnement. Ceci peut résulter en divers avantages technologiques.

Modélisation des structures sandwiches avec un amortissement viscoélastique intégré par une méthode hybride FEM-TMM

Cette thèse traite de la modélisation numérique de la réponse vibro-acoustique de structures sandwiches-composites avec matériaux viscoélastiques intégrés soumises à différents types d’excitations mécaniques et acoustiques. Dans une première phase, nous avons utilisé une approche de synthèse modale pour calculer les principaux indicateurs vibro-acoustiques de la structure : la vitesse quadratique, la puissance rayonnée, la perte par transmission…Ensuite, l’intégrale de Rayleigh a été exploitée pour calculer la puissance rayonnée de chaque structure. L’obstacle majeur que nous avons alors surmonté, était de gérer efficacement la dépendance en fréquence des propriétés de la couche viscoélastique dans l’approche de synthèse modale. Dans une second phase, en partant du champ vibratoire calculé dans la première étape, nous avons développé une méthode hybride FEM-TMM (méthode des éléments finis – méthode de matrices de transfert) pour prédire avec précision et en un temps de calcul acceptable, et jusqu’en hautes fréquences, les principaux paramètres de conception vibro-acoustique de ces structures, notamment l’amortissement équivalent et les nombres d’ondes suivant les deux directions spatiales x et y de propagation de l’onde acoustique. Les validations numériques que nous avons effectuées, montrent bien la robustesse de l'algorithme que nous avons développé. Ce dernier reste toutefois limité à des structures planes. Dans une troisième phase de ce travail, une étude paramétrique sur l’effet de l’emplacement et de la forme de la couche viscoélastique a été réalisée. Cette étude a été faite en se servant de la méthode hybride FEM-TMM pour calculer la réponse acoustique (puissance transmise et perte par transmission).

L'aménagement durable des milieux ruraux québécois

Au Québec, comme ailleurs au Canada et sur la planète, le monde s’urbanise et c’est maintenant plus de la moitié de la population qui habite en ville. Malgré tout, c’est plus du quart de la population québécoise qui vit encore aujourd’hui dans un milieu rural. Cet essai a comme objectif général de dégager les critères nécessaires à la réussite pour un aménagement durable des milieux ruraux québécois. Les critères ainsi dégagés sont présentés en fonction des différentes échelles d’intervention en aménagement du territoire qui ont été développées en tenant compte du contexte rural dans lequel s’inscrit cet essai. De nos jours, les milieux ruraux québécois sont en pleine mutation. Au-delà des importants changements démographiques et économiques, c’est tout l’aménagement, l’occupation et le rapport au territoire qui se métamorphose. Dévitalisation, pressions sur les écosystèmes et sur la zone agricole, banalisation des paysages, dégradation du patrimoine, perte du sentiment d’appartenance et diminution du bien-être collectif sont quelques-uns des éléments annonciateurs d’un aménagement territorial qui n’est pas soutenable. Malgré les menaces qui planent, la viabilité de l’occupation du territoire ne semble pas être une priorité pour les décideurs et bon nombre de citoyens, qu’ils soient ruraux ou urbains. Or, bien que les impacts liés à l’aménagement et l’occupation du territoire sur la qualité de vie des citoyens et sur les milieux naturels soient différents à la campagne qu’en ville, les municipalités et les régions rurales ont elles aussi la possibilité de se développer de façon durable. Après la réalisation d’un portrait du milieu rural québécois, une mise en contexte définissant quelques concepts clés est faite, où sont notamment expliquées les échelles d’intervention en matière d’aménagement du territoire. Par la suite, un état des lieux est réalisé et les problématiques de l’aménagement actuel des milieux ruraux québécois sont dégagées. Puis, en fonction des échelles d’intervention retenues, un recensement des bonnes pratiques en matière d’aménagement durable des milieux ruraux québécois est réalisé. Ainsi, pour les collectivités rurales, il est tout d’abord préconisé de mettre en œuvre les bonnes pratiques exposées. D’autres recommandations s’attardent à certains éléments jugés nécessaires à la mise en œuvre de ces bonnes pratiques. Parmi celles-ci, on note la reconnaissance de l’importance des milieux ruraux, la puissance de la mobilisation, la force du caractère rural patrimonial, puis la conjugaison souhaitable de l’innovation et de l’adaptation. Sans aucun doute, cette nouvelle approche visant une occupation et un aménagement durable du territoire rural peut représenter un changement de paradigme pour la collectivité. C’est pourquoi l’aménagement des milieux ruraux québécois doit se faire de façon solidaire, avec intelligence et cohérence.

Première phase d’un programme de recherche sur l’utilisation de vasopresseurs en traumatologie : étude observationnelle et revue systématique

Résumé : Les réanimateurs ont recours à des interventions à la fois médicales et chirurgicales en contexte de choc traumatique. Le rôle des vasopresseurs dans cette prise en charge est controversé. Alors que les lignes directrices américaines considèrent que les vasopresseurs sont contre-indiqués, certains experts européens en encouragent l’utilisation pour diminuer le recours aux liquides intraveineux. Avant d’élaborer un essai clinique, il importe de comprendre la pratique actuelle à laquelle se comparera une intervention expérimentale, ainsi que de connaître le niveau d’incertitude dans la littérature entourant la question de recherche. Le Chapitre 2 de ce travail présente une étude observationnelle effectuée dans un centre régional de traumatologie québécois. Cette étude documente les pratiques de réanimation adoptées par les équipes de traumatologie en 2013, particulièrement le recours aux liquides intraveineux et aux vasopresseurs. Les résultats démontrent que les vasopresseurs ont été utilisés chez plus de 40% des patients, particulièrement les victimes de traumatismes crâniens (RC 10.2, IC 95% 2.7-38.5). De plus, les vasopresseurs ont été administrés dans les phases précoces de la réanimation, soit avant l’administration d’un volume important de liquides. Le Chapitre 3 présente une revue systématique portant sur l’utilisation précoce de vasopresseurs en traumatologie. Les bases de données MEDLINE, EMBASE, CENTRAL et ClinicalTrials.gov ont été interrogées, ainsi que les abrégés présentés dans les conférences majeures en traumatologie depuis 2005. La sélection des études et l’extraction des données ont été effectuées en duplicata. Aucune donnée interprétable n’a pu être extraite des études observationnelles et le seul essai clinique identifié n’avait pas une puissance suffisante (RR de mortalité avec vasopresseurs 1.24, IC 95 % 0.64-2.43). Cette synthèse met en lumière l’incertitude scientifique sur le rôle des vasopresseurs en traumatologie. Les vasopresseurs ont des bénéfices potentiels importants, puisqu’ils permettent entre autres de supporter étroitement l’hémodynamie des patients. En revanche, ils présentent aussi un fort potentiel de dangerosité. Ils sont utilisés fréquemment, malgré l’absence de données sur leurs risques et bénéfices. Ces trouvailles établissent clairement la pertinence clinique et le bien-fondé éthique d’un essai clinique sur le rôle des vasopresseurs dans la prise en charge précoce des victimes de traumatismes.

Intégration de pales en céramique dans un rotor de microturbine axiale en configuration renversée

Le marché de l'énergie distribuée est actuellement en pleine expansion et favorise l'intégration d'une multitude de sources d'énergie, et les machines à combustion interne ne sont pas exclues. Les moteurs à piston sont actuellement les principaux acteurs du marché, en raison de leur rendement élevé et de leur faible coût en capital. Cependant, la réglementation de plus en plus sévère sur les émissions ainsi que les coûts liés à la maintenance et les temps d'arrêt sont prohibitifs pour ce type de machines, en particulier dans le segment de basse puissance et de production d’énergie et de chaleur combinées (CHP). C'est là que les microturbines opérant sous le cycle récupéré – de petites turbines à gaz qui produisent moins de 1 MW de puissance – ont un avantage concurrentiel, grâce à moins de pièces en mouvement, une combustion plus propre et une température élevée d'échappement. Les petites turbomachines récupérées doivent atteindre des températures d'entrée de turbine (TIT) très élevées, requises pour atteindre 40% de rendement thermique. Les céramiques non refroidies offrent une solution très attrayante, avec plusieurs essais mais des résultats peu concluants dans la littérature. Ce travail présente une nouvelle architecture qui prend en charge des pales en céramique monolithique dans un environnement d’opération à chaud. La turbine renversée en céramique (ICT) est constituée d'un moyeu métallique flexible qui fournit une base souple pour les pales individuelles en céramique qui sont supportées par l'extérieur par un anneau en composite carbone-polymère. Les forces centrifuges chargent les pales en compression au lieu d’en tension, exploitant ainsi la résistance en compression typiquement élevée des céramiques techniques. Le document présente la validation expérimentale entreprise pour vérifier l'intégrité structurelle d’un prototype de configuration ICT à petite échelle, dans des conditions de fonctionnement à froid et à chaud, ainsi que les étapes qui y ont mené. Les résultats expérimentaux montrent que l'ICT supporte des pales en alumine dans les tests à froid et le nitrure de silicium pour des températures d'entrée du rotor jusqu'à 1000 K, avec des vitesses de pointe de pale atteignant 271 m/s. L’incursion d’objet domestique, l'événement le plus désastreux à se produire dans les turbines en céramique dans la littérature, n'a pas causé de dommages aux pales dans cette configuration. Ces résultats indiquent que l'architecture ICT est robuste et viable, et que le développement peut être poursuivi pour augmenter la TIT et la vitesse de pointe de la turbine, afin d’éventuellement parvenir à une microturbine récupérée en céramique de 1600 K de TIT.

Induction optimale d'hypothermie par ventilation liquidienne totale : validation expérimentale et projection à l'humain

La ventilation liquidienne totale (VLT) consiste à remplir les poumons d'un liquide perfluorocarbone (PFC). Un respirateur liquidien assure la ventilation par un renouvellement cyclique de volume courant de PFC oxygéné et à température contrôlée. Ayant une capacité thermique volumique 1665 fois plus élevée que l'air, le poumon rempli de PFC devient un échangeur de chaleur performant avec la circulation pulmonaire. La température du PFC inspiré permet ainsi de contrôler la température artérielle, et par le fait même, le refroidissement des organes et des tissus. Des résultats récents d'expérimentations animales sur petits animaux ont démontré que le refroidissement ultra-rapide par VLT hypothermisante (VLTh) avait d'importants effets neuroprotecteurs et cardioprotecteurs. Induire rapidement et efficacement une hypothermie chez un patient par VLTh est une technique émergente qui suscite de grands espoirs thérapeutiques. Par contre, aucun dispositif approuvé pour la clinique n'est disponible et aucun résultat de VLTh sur humain n'est encore disponible. Le problème se situe dans le fait de contrôler la température du PFC inspiré de façon optimale pour induire une hypothermie chez l'humain tout en s'assurant que la température cardiaque reste supérieure à 30 °C pour éviter tout risque d'arythmie. Cette thèse présente le développement d'un modèle thermique paramétrique d'un sujet en VLTh complètement lié à la physiologie. Aux fins de validation du modèle sur des ovins pédiatriques et adultes, le prototype de respirateur liquidien Inolivent pour nouveau-né a dû être reconçu et adapté pour ventiler de plus gros animaux. Pour arriver à contrôler de façon optimale la température du PFC inspiré, un algorithme de commande optimale sous-contraintes a été développé. Après la validation du modèle thermique du nouveau-né à l'adulte par expérimentations animales, celui-ci a été projeté à l'humain. Afin de réduire le temps de calcul, un passage du modèle thermique en temps continu vers un modèle discret cycle-par-cycle a été effectué. À l'aide de la commande optimale et du développement numérique d'un profil de ventilation liquidienne chez des patients humains, des simulations d'induction d'hypothermie par VLTh ont pu être réalisées. La validation expérimentale du modèle thermique sur ovins nouveau-nés (5 kg), juvéniles (22 kg) et adultes (61 kg) a montré que celui-ci permettait de prédire les températures artérielles systémiques, du retour veineux et rectales. La projection à l'humain a permis de démontrer qu'il est possible de contrôler la température du PFC de façon optimale en boucle ouverte si le débit cardiaque et le volume mort thermique sont connus. S'ils ne peuvent être mesurés, la commande optimale pour le pire cas peut être calculée rendant l'induction d'hypothermie par VLTh sécuritaire pour tous les patients, mais diminuant quelque peu les vitesses de refroidissement.

Régulation du transcriptome codant et non-codant chez Schizosaccharomyces pombe: facteurs et mécanismes impliqués dans la maturation 3’ des ARNs et la terminaison de la transcription

La synthèse d’un ARNm eucaryotique dépend d’une suite d’étapes qui inclut notamment l’ajout d’une queue poly(A) à son extrémité 3’. Au noyau, la queue poly(A) des ARNms est liée par PABPN1 (poly(A)-binding protein nuclear 1). PABPN1 fut notamment caractérisée, d’après des études in vitro, pour stimuler la réaction de polyadénylation en plus de contrôler la taille ultime des queues poly(A). Cela dit, la ou les fonction(s) biologique(s) de PABPN1 est/sont cependant largement méconnue(s). Chez Schizosaccharomyces pombe (S. pombe), Pab2 est l’orthologue présumé de PABPN1. Or, mes travaux indiquent que Pab2 est fonctionnellement différente de PABPN1 à l’égard de son rôle sur le processus général de polyadénylation. Ainsi, in vivo, l’absence de Pab2 entraîne l’expression et l’accumulation d’un groupe limité d’ARNs hyperadénylés parmi lesquels se trouvent de nombreux petits ARNs nucléolaires non-codants (snoRNAs) lesquels constituent normalement un groupe abondant d’ARN poly(A)-. Mes résultats supportent ainsi un mécanisme par lequel des snoRNAs immatures poly(A)+, sont convertis en une forme mature poly(A)- par le biais de Pab2 et de l’activité 3’-->5’ exoribonucléase de l’exosome à ARN. Ces observations sont inusitées dans la mesure où elles associent une fonction pour une PABP dans la maturation d'ARNs non-codants, contrairement à la notion que les PABPs travaillent exclusivement au niveau des ARNms, en plus de procurer une nouvelle perspective face au mécanisme de recrutement de l'exosome à ARN à des substrats poly(A)+. La formation de l’extrémité 3’ d’un ARN est un processus étroitement lié à la terminaison de sa transcription. Pour les gènes codants, la terminaison transcriptionnelle est initiée par le clivage endonucléolytique du pré-ARNm. Ce clivage génère une extrémité d’ARN 5’ libre laquelle sera ciblée par une exoribonucléase 5'-->3’ afin de mener à bien l’éviction de l’ARNPII de la matrice d’ADN (terminaison transcriptionnelle de type torpedo). Au contraire, chez Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae), la majorité des gènes non-codants, incluant les snoRNAs, dépendent plutôt du complexe NNS (Nrd1/Nab3/Sen1) pour la terminaison de leur transcription. Cela dit, il est incertain si le complexe NNS est conservé chez d’autres espèces. À cet égard, mes travaux indiquent que S. pombe est dépourvu d’un mécanisme de terminaison de la transcription de type NNS. Seb1, l’orthologue présumé de Nrd1 chez S. pombe, s’associe plutôt à la machinerie de clivage et de polyadénylation et influence la sélection de site de polyadénylation à l’échelle du génome. Mes résultats supportent ainsi l’utilisation de la machinerie de maturation 3’ des ARNms comme principal vecteur de terminaison transcriptionnelle chez S. pombe et identifient Seb1 comme un facteur clé de ce processus. L’évènement transcriptionnel étant hautement complexe, des erreurs peuvent arriver de manière stochastique menant à l’accumulation d’ARNs aberrants potentiellement néfastes pour la cellule. Or, mes travaux ont mis en lumière un mécanisme de surveillance co-transcriptionnel des ARNs impliquant l’exosome à ARN et lié à la terminaison de la transcription. Pour ce faire, l’exosome à ARN promeut la terminaison transcriptionnelle via la dégradation d’une extrémité 3’ libre d’ARN devenue émergente suite au recul de l’ARNPII le long de la matrice d’ADN (phénomène de backtracking). Mes résultats supportent ainsi une terminaison de la transcription de type torpedo inversé (3'-->5’) réévaluant par la même occasion le concept voulant que la terminaison de la transcription s’effectue uniquement selon une orientation 5’-->3’. Somme toute, mes travaux de doctorat auront permis d’identifier et de caractériser plus en détail les facteurs et mécanismes impliqués dans la maturation 3’ et la terminaison de la transcription des gènes codants et non-codants chez l’organisme modèle S. pombe.

Étude Numérique d'identification des sources acoustiques d'une pale de ventilateur

Dans les turbomachines, le bruit du volume tournant est considéré comme une source majeure d’inconfort. La connaissance et l’identification des sources de bruit du rotor sont primordiales pour la conception d’une machine silencieuse et énergétiquement plus efficace. Ce document examine la capacité à la fois de la décomposition orthogonale aux valeurs (POD) et la décomposition aux valeurs singulières (SVD) à identifier les zones sur la surface d’une source (pale de ventilateur) fixe ou en mouvement subsonique qui contribuent le plus à la puissance acoustique rayonnée. La méthode de calcul de la dynamique des fluides (CFD) du code source OpenFoam est utilisée comme une première étape pour évaluer le champ de pression à la surface de la pale en mouvement subsonique. Les fluctuations de ce champ de pression permettent d’estimer à la fois le bruit de charge et la puissance sonore qui est rayonnée par la pale basée sur l’analogie acoustique de Ffowcs Williams et Hawkings (FW&H). Dans une deuxième étape, le bruit de charge estimé est également utilisé tant pour les approches POD et SVD. On remarque que la puissance sonore reconstruite par les deux dernières approches en se fondant uniquement sur les modes acoustiques les plus importants est similaire à celle prédite par l’analogie de FW&H. De plus, les modes les plus rayonnants estimés par la méthode SVD sont projetés sur la surface de la pale, mettant ainsi en évidence leurs emplacements. Il est alors prévu que cette identification soit utilisée comme guide pour l’ingénieur dans la conception d’une roue moins bruyante.